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  1. 地震和氣候之間有關連嗎?
  2. 板塊構造學是什麼?
  3. 什麼是地殼潛沒?
  4. 地震與當地火山活動有關連嗎?
    撰文:李本瀅

  1. 地震和氣候之間有關連嗎?

    地球的氣候與地震,二氧化碳和海洋有關。

    循環由火山釋放二氧化碳,進入大氣開始。我們知道,二氧化碳是主要的溫室氣體,保持地球溫暖﹙若不這樣,地球的溫度將從平均約攝氏 15度下降到驚人的零下18度!﹚。熱力助長海水蒸發,產生雲和雨。雨水由於含有溶解的二氧化碳畧帶酸性。雨水的酸度腐蝕地球表面岩石,溶解了的礦物質從而流進江河和海洋。礦物質一般含有碳,而這些碳可能曾經是源遠流長的遠古生物。一旦流進海裡,礦物質最終在海底成為沈澱物,繼而成為岩石。地表板塊結構的緩慢移動,使這些岩石潛沒逐漸進入地球的地幔。在那裡,地球內部巨大的熱力令二氧化碳釋放出來,經火山活動返回大氣,完成整個循環。


    figure1
    圖 1.

    另一方面,月亮透過地心引力,扮演減輕地球轉軸搖晃的角色。因為甚小的搖晃也會引起地球轉軸大幅度傾斜,帶來冰河時期。  

    在過去40億年中,上述兩個因素令地球的氣候維持相當穩定,使生物欣欣向榮﹙之後,出現恐龍,再很長時間之後出現人類﹚。

    自從200 多年前的工業時代開始,耗用礦物燃料增加,特別是在過去30年中,令大氣中的二氧化碳顯著增加,啟動了我們現正面對的全球變暖,擾亂了正常的循環。科學家估計大氣二氧化碳以及已轉變的氣候會熒繞很多很多年,人類在地球上消失後,仍會維持一段長時間。


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  2. 板塊構造學是什麼?

    20世紀60年代初,一個遍及全球的地震監測網建成,我們關於地震的知識突飛猛進。一場地震發生時,它向四面八方發送出振動﹙或震波﹚。由於地震波到達各地震監測站的時間不同,利用時間的差異,我們便能夠將地震震中定位。

    由是,出現了一張類似下面圖2的地震區域圖。圖中可見地震位置或多或少標誌了巨大板塊的邊沿。因此我們知道地球的地殼由十多個地殼板塊組成。一些板塊幾乎停滯不動,另一些板塊每年可能移動幾厘米。板塊與板塊之間互相磨擦,擠壓,或者在彼此的下面或上面移動,產生了地球上大多數的地震。


    figure2
    圖 2.  國際地震中心﹙ISC﹚編製的世界地震區域圖 1964-2008
    ﹙取自 Dmitry Storchak, István Bondár, James Harris & Oriol Gaspa 的“International Seismological Centre (ISC): Current Status & Plans”﹚

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  3. 什麼是地殼潛沒?

    地殼潛沒是指兩個地殼板塊磨擦,擠壓,並且在彼此的下面或上面移動。測量到的移動速度一般為每年幾厘米,結果是聚積了大量能量。當極限超越時,板塊破裂,巨大能量溢出。圖3顯示海底地震的機制,並且解釋海嘯如何發生。  

    figure2
    圖 3.

    海洋板塊密度比大陸板塊大。因此,海洋板塊通常在大陸板塊下面滑動。


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  4. 地震與當地火山活動有關連嗎?

    如上所述,地殼潛沒有時造成火山弧。環太平洋地區以活火山和地震為特色,是一個例子。有火山弧的地方包括日本,菲律賓,阿留申群島和美國的西海岸。潛沒機制﹙參閱圖3﹚幫助解釋為什麼火山與地震位置之間經常有一段距離。 

    須注意,地震不是經常與當地火山有關連。世界上很多地方出現的地震是與火山無關的。換句話說,地殼潛沒不一定產生火山。 


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   參考:

  1. New Scientist, Sep 2008, p.34.

最近修訂日期: <2014年4月1日>